【登山醫學】膝關節的日常保健

發表於2014/03/07
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保養膝蓋延緩退化

膝關節的日常保健

我的登山老友們幾乎無人不有膝蓋的毛病,其中有一部分的人因為深受其苦,而不得不放棄登山活動。讓我們來看看膝關節的退化怎麼形成?以及如何來好好保養它。

人類為使用雙手而演化出直立行走的姿勢,但是這種姿勢卻使得人體中心骨架上的所有關節,包括脊椎、髖、膝和踝關節等,承受其他哺乳類動物骨架少見的壓力;加上人類相較於其他哺乳類動物算是相當長壽的,因此退化性關節炎也就成為人類所獨有的疾病。而膝關節是下肢最不穩定的關節,卻承載了將近百分之九十的體重,因此成為最容易受傷的關節。我的登山老友們幾乎無人不有膝蓋的毛病,其中有一部分的人因為深受其苦,而不得不放棄登山活動。在第53期的登山醫學單元中,筆者曾對退化性關節炎做概略的介紹。本期讓我們把重點放在膝關節,看看它的退化怎麼形成,以及如何在日常生活中保養我們的膝關節?

 

膝關節退化的進程

膝關節兩端的骨頭藉由前後兩條十字韌帶固定,硬骨的外層有軟骨包覆。關節的中間兩側各有一塊獨立的半月型軟骨墊片稱為「半月板」,這些軟骨可以吸收上下衝擊的能量。上述的這些結構全部都被包在一個稱為滑液囊的結構中,內部充滿滑液,使關節在轉動時兩側的磨擦減到最低。

但是因為人體的結構與步態,當一腳舉起時,體重會有較大部分落在另一腳膝關節內側,因此內側的「半月板」與「軟骨」會有較大的磨耗。這種變化從年輕時就會開始,但這時期通常沒有任何症狀;這種小損傷不斷累積,慢慢的,半月板與關節面軟骨會碎裂剝落掉在關節腔中,在膝關節活動時產生細碎的喀啦聲(crepitus),有時會卡在某處而產生瞬間疼痛或「卡住」的感覺。

軟骨持續磨耗的結果,下方的硬骨露出互磨,到了這個階段會產生較大的發炎反應,劇烈疼痛並且關節活動度受限,因而不良於行。圖1是典型膝退化性關節炎的X光片,因為軟骨(X光無法顯像)磨耗,使兩關節內側的空間減小,硬骨面距離縮短(A)。圖中的左膝關節內側,硬骨開始互磨而在邊緣形成尖突的硬骨贅生,也就是俗稱的「骨刺」(B)。


圖1.典型膝退化性關節炎的X光片。


膝關節保健兩大目標

雖然上述的病理機轉在每一個能走路的人身上都會發生,但是並不是每一個人都會進展到造成困擾的疼痛與關節機能障礙。不過登山可算是一種「過度使用」膝關節的活動,所以發生較重度關節退化的機會大很多。請山友參照第53期的登山醫學,本文只著重在日常生活中的保健措施。

膝關節的保健有兩個主要的目標:
(1)穩定膝關節並強化其附屬肌肉群。
(2)分散衝擊力,使其均勻由關節各部分吸收,而不要只限於內側。


圖2.好的護膝可以穩固膝關節與髕骨,
並且分散膝關節內側的局部壓力,達到保護關節與減緩疼痛的效果。
 


膝關節保健四種方法

一、調整姿勢與強化訓練
膝關節外側有多條大腿肌的肌腱所包覆,包括前方的股四頭肌,以及後側與四頭肌相拮抗的屈肌群。股四頭肌收縮時,小腿會向前踢而使膝關節伸直,它是我們登高最重要的「抗重力肌」之一;而與其拮抗的腿背肌肉群在收縮時,則會彎曲膝關節。強壯的附屬肌肉群可以穩固我們的膝關節,減少不必要的位移與磨擦。同時肌肉收縮的彈性也可以吸收一部分衝擊的能量,減少關節軟骨的負擔。

登山活動中的爬升與下降,都有訓練膝關節附屬肌肉群的功能,但是同時也在磨耗膝關節。因此在日常生活中,我們要使用膝關節不受壓的方式來訓練附屬肌肉群。如圖3~11的照片,我們可以不同姿勢來進行,或在足踝綁縛重物來加強訓練效果。

圖3.4.股四頭肌的肌力鍛鍊(坐姿):
在辦公室也可以做。以雙手及另一腳支撐,將小腿迅速抬起再緩慢放下。
在腳踝處綁縛二到三公斤的重物可以加強訓練效果,不過要量力而為,避免運動傷害。
 


圖5.6.7.股四頭肌的肌力鍛鍊(臥姿):
這個姿勢同時可以訓練腹肌。注意將腿抬起時膝蓋必須完全伸直才能對四頭肌有良好的訓練效果。
 

圖8.9.腿部背側肌肉群的肌力鍛鍊(臥姿):}
這個姿勢訓練腿部背側,與股四頭肌頡抗的的肌肉群。同樣的,我們可以在腳踝處綁縛重物以增強效果。
 

圖10.腿部背側肌肉群的肌力鍛鍊(立姿):
亦可以站立姿勢,使用橡皮筋輔助以訓練腿部背側肌肉。
 

圖11.圖為右腳跟,在鞋跟外側,鞋底與鞋跟之間加一塊三角型襯墊,可以有效減緩膝關節內側的關節面壓力。

 

二、使用護膝帶
護膝是普遍被山友使用的膝蓋護具,一般常用的簡單型護具,以圓筒狀彈力帶包住膝蓋的設計,如果使用得宜,就可以有很好的穩定膝關節效果。護膝帶同時可以收緊膝關節週邊的肌腱,使肌肉收縮的能量更有效率的傳導,因而也有保護韌帶的功能。但是簡單型的護膝沒有辦法分散集中於內側的衝擊力。醫療用的特殊型護膝,藉由內部的軟支架和結構設計,可以讓內側關節或其他病變處的受力分散到其他部位。

特殊型的護膝必須針對每一個患者的情形,由專家評估使用,所以常常要尋求復健科醫師或復建治療師的協助,有時可能要訂做,當然價格會昂貴許多。所有的護膝都共有的缺點,就是會減少關節的活動度(當然這也是它保護的機轉之一)。筆者建議山友在日常的行走或運動中戴,爬山時則帶著,於長距離的下坡中穿戴,可以有最好的效果又不致影響運動表現。

三、放置楔形鞋跟墊
足踝內翻會使下肢的重力更偏向於膝關節內側,不幸的是,這種踝關節的運動傷害也很常發生在山友的身上。如果您發現自己的鞋跟外側磨損較內側來的厲害,便可能有足踝內翻的問題。

矯正的方式,是在鞋墊的外下方放一個楔形鞋跟墊來改變踝關節的受力角度,如圖10所示。鞋跟墊可以在醫療或運動器材行買到,我們也可以自行用紙板或厚羊毛墊剪裁製作。同樣的理由,即使您並沒有足踝內翻的問題,一個較薄的楔形鞋跟墊也可以分散膝關節內側的壓力,使膝關節舒適,筆者推薦山友一試。

四、慎選登山鞋
許多山友在買鞋時很注重登山鞋的耐用耐磨,但是筆者認為鞋能不能好好保護我們的中心骨架還更重要些!一雙堅固的鞋,可能穿個兩三、年外觀不會有明顯的損壞,但是可能在一年之後就失去應有的吸震能力。筆者建議如果感覺鞋子的舒適性變差(如果您登山活動頻繁,大約是一年),或是鞋底有較明顯的磨耗,就應該換鞋底(如果鞋底可換)或是將整雙鞋汰換掉。舊鞋可以做為日常休閒之用,但是長程縱走應該要用一年內的新鞋,才能好好保護關節。把登山鞋當作耗材,誠然會讓我們的荷包失血,但筆者認為這是絕對值得的投資。

*本文刊登於台灣山岳第71期

 

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